Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Urządzenia do wyłączania elektryczności podczas przeciążeń i zwarć są instalowane przy wejściu do dowolnej sieci domowej. Konieczne jest prawidłowe obliczenie wartości znamionowych wyłączników według prądu, w przeciwnym razie ich działanie będzie nieefektywne. Zgadzasz się?

Opiszemy, w jaki sposób obliczane są parametry maszyny, zgodnie z którą wybrane jest to urządzenie ochronne. Z proponowanego przez nas artykułu dowiesz się, jak wybrać urządzenie wymagane do ochrony sieci elektrycznej. Z naszą radą otrzymasz opcję, która wyraźnie działa w niebezpiecznym momencie wysyłania.

Parametry wyłącznika

Aby zapewnić prawidłowy wybór oceny urządzeń wyłączających, konieczne jest zrozumienie zasad ich działania, warunków i czasów reakcji.

Parametry robocze wyłączników są znormalizowane przez rosyjskie i międzynarodowe dokumenty regulacyjne.

Kluczowe elementy i oznakowanie

Konstrukcja przełącznika zawiera dwa elementy, które reagują na nadmiar prądu o określonym zakresie wartości:

  • Płyta bimetaliczna pod wpływem prądu przechodzącego nagrzewa się i zgina, naciska na popychacz, który oddziela styki. Jest to „ochrona termiczna” przed przeciążeniem.
  • Solenoid pod wpływem silnego prądu w uzwojeniu wytwarza pole magnetyczne, które dociska rdzeń, a ten ostatni działa już na tłok. Jest to „zabezpieczenie prądu zwarciowego”, które reaguje na takie zdarzenie znacznie szybciej niż płyta.

Rodzaje elektrycznych urządzeń zabezpieczających mają oznaczenie, dzięki któremu można określić ich podstawowe parametry.

Każdy wyłącznik wskazuje jego główne cechy. Pozwala to nie mylić urządzenia, gdy są zainstalowane w panelu

Rodzaj charakterystyki prądowo-czasowej zależy od zakresu ustawień (wielkości prądu, przy którym zachodzi reakcja) solenoidu. Aby chronić okablowanie i urządzenia w mieszkaniach, domach i biurach należy używać przełączników typu „C” lub, znacznie rzadziej - „B”. Nie ma między nimi szczególnej różnicy w użytkowaniu domowym.

Typ „D” stosowany jest w pomieszczeniach gospodarczych lub stolarskich w obecności sprzętu z silnikami elektrycznymi, które mają duże wskaźniki mocy rozruchowej.

Istnieją dwa standardy dla urządzeń odłączających: mieszkalne (EN 60898-1 lub GOST R 50345) i bardziej rygorystyczne przemysłowe (EN 60947-2 lub GOST R 50030.2). Różnią się one nieznacznie, a maszyny obu standardów mogą być używane do pomieszczeń mieszkalnych.

Zgodnie z prądem znamionowym standardowa seria automatów do użytku w warunkach życia zawiera urządzenia o następujących wartościach: 6, 8, 10, 13 (rzadko występuje), 16, 20, 25, 32, 40, 50 i 63 A.

Charakterystyka czasowo-prądowa

Aby określić szybkość działania automatu podczas przeciążenia, istnieją specjalne tabele zależności czasu wyzwalania od stosunku nominalnego nadmiaru, który jest równy stosunkowi prądu istniejącego do prądu nominalnego:

K = I / I n .

Ostre załamanie wykresu w przypadku osiągnięcia wartości współczynnika zakresu od 5 do 10 jednostek jest spowodowane działaniem wyzwalacza elektromagnetycznego. Dla przełączników typu „B” występuje, gdy wartość wynosi od 3 do 5 jednostek, a dla typu „D” wynosi od 10 do 20.

Wykres pokazuje zależność zakresu czasu odpowiedzi automatów typu „C” od stosunku natężenia prądu do wartości ustawionej dla tego przełącznika.

Przy K = 1, 13 maszyna ma gwarancję, że nie rozłączy linii na 1 godzinę, a przy K = 1, 45 - gwarantuje, że rozłączy się w tym samym czasie. Wartości te zostały zatwierdzone w punkcie 8.6.2. GOST R 50345-2010.

Aby zrozumieć, jak długo ochrona będzie działać, na przykład, gdy K = 2, konieczne jest narysowanie pionowej linii od tej wartości. W rezultacie otrzymujemy, że zgodnie z powyższym harmonogramem odłączenie nastąpi w zakresie od 12 do 100 sekund.

Tak duża rozpiętość czasu wynika z faktu, że ogrzewanie płyty zależy nie tylko od mocy przepływającego przez nią prądu, ale także od parametrów środowiska zewnętrznego. Im wyższa temperatura, tym szybciej działa automat.

Nominalne reguły wyboru

Geometria wewnętrznych i domowych sieci elektrycznych jest indywidualna, dlatego nie istnieją standardowe rozwiązania instalowania przełączników o określonej wartości nominalnej. Ogólne zasady obliczania dopuszczalnych parametrów automatów są dość złożone i zależą od wielu czynników. Należy wziąć pod uwagę wszystkie z nich, w przeciwnym razie możliwe jest stworzenie sytuacji awaryjnej.

Zasada wewnętrznego okablowania

Wewnętrzne sieci elektryczne mają rozgałęzioną strukturę w postaci „drzewa” - wykres bez cykli. Zgodność z tą zasadą konstrukcji nazywana jest selektywnością automatów, zgodnie z którą wszystkie typy obwodów elektrycznych są wyposażone w urządzenia ochronne.

Poprawia to stabilność systemu w sytuacji awaryjnej i upraszcza pracę, aby go wyeliminować. Dużo łatwiej jest również rozłożyć obciążenie, podłączyć energochłonne urządzenia i zmienić konfigurację okablowania.

U podstawy wykresu znajduje się automat wprowadzający i natychmiast po rozgałęzieniu przełączniki grupowe są umieszczane dla każdego indywidualnego obwodu elektrycznego. Jest to standardowy schemat testowany przez lata.

Funkcje automatu wejściowego obejmują monitorowanie całkowitego przeciążenia - zapobieganie przekroczeniu przez natężenie dopuszczalnej wartości obiektu. W takim przypadku istnieje ryzyko uszkodzenia zewnętrznego okablowania. Ponadto prawdopodobne jest, że urządzenia zabezpieczające poza mieszkaniem, które już należą do nieruchomości wspólnego domu lub należą do lokalnych sieci energetycznych, zostaną aktywowane.

Funkcje maszyn grupowych obejmują kontrolę natężenia prądu na poszczególnych liniach. Chronią przed przeciążeniem kabla w wyznaczonym obszarze i przyłączoną do niego grupą odbiorców energii elektrycznej. Jeśli podczas zwarcia takie urządzenie nie działa, jest ono ubezpieczone przez automat wprowadzający.

Nawet w przypadku mieszkań z niewielką liczbą odbiorców elektrycznych pożądane jest posiadanie osobnej linii do oświetlenia. Gdy automatyczny wyłącznik innego obwodu zostanie wyłączony, światło nie zgaśnie, co umożliwi wyeliminowanie problemu, który pojawił się w bardziej komfortowych warunkach. Praktycznie w każdym panelu wartość nominalna maszyny wejściowej jest mniejsza niż suma grupy.

Całkowita moc urządzeń elektrycznych

Maksymalne obciążenie obwodu występuje, gdy wszystkie urządzenia elektryczne są włączone w tym samym czasie. Dlatego zazwyczaj całkowita moc jest obliczana przez proste dodanie. Jednak w niektórych przypadkach liczba ta będzie mniejsza.

W przypadku niektórych linii jednoczesne działanie wszystkich podłączonych urządzeń elektrycznych jest mało prawdopodobne, a czasami niemożliwe. W domach czasami ustalają ograniczenia dotyczące działania urządzeń dużej mocy. Aby to zrobić, pamiętaj, aby zapobiec ich jednoczesnemu włączeniu lub użyj ograniczonej liczby gniazd.

Prawdopodobieństwo jednoczesnego działania wszystkich urządzeń biurowych, oświetlenia i urządzeń pomocniczych (czajniki, lodówki, wentylatory, grzejniki itp.) Jest bardzo niskie, dlatego przy obliczaniu mocy maksymalnej stosuje się współczynnik korygujący

W elektryfikacji budynków biurowych do obliczeń często stosuje się empiryczny współczynnik równoczesności, którego wartość przyjmuje się w zakresie od 0, 6 do 0, 8. Maksymalne obciążenie oblicza się mnożąc sumę mocy wszystkich urządzeń przez współczynnik.

W obliczeniach jest jedna subtelność - konieczne jest uwzględnienie różnicy między mocą nominalną (pełną) a mocą zużytą (aktywną), które są powiązane współczynnikiem (cos ( f )).

Oznacza to, że do działania urządzenia wymagany jest prąd o mocy równej zużytemu podzielonemu przez ten współczynnik:

I p = I / cos (f)

Gdzie

  • I p jest znamionową siłą prądu, która jest używana w obliczeniach obciążenia;
  • Jestem prądem zużywanym przez urządzenie;
  • cos (f) <= 1.

Zwykle prąd znamionowy natychmiast lub poprzez wskazanie wartości cos (f) jest podany w arkuszu danych technicznych urządzenia elektrycznego.

Na przykład wartość współczynnika dla luminescencyjnych źródeł światła wynosi 0, 9; dla lamp LED - około 0, 6; w przypadku zwykłych żarówek - 1. Jeśli dokumentacja zostanie utracona, ale zużycie energii przez urządzenia gospodarstwa domowego jest znane, wówczas biorą cos (f) = 0, 75 jako gwarancję.

Zalecane wartości współczynnika mocy wymienione w tabeli można wykorzystać do obliczania obciążeń elektrycznych, gdy nie ma danych na temat prądu znamionowego.

Jak wybrać wyłącznik mocy obciążenia jest opisany w następnym artykule, którego treść radzimy przeczytać.

Mieszkał przekrój

Przed ułożeniem kabla zasilającego z rozdzielnicy do grupy odbiorców konieczne jest obliczenie mocy urządzeń elektrycznych, gdy pracują jednocześnie. Przekrój dowolnej gałęzi jest wybierany zgodnie z tabelami obliczeń w zależności od rodzaju metalu okablowania: miedzi lub aluminium.

Producenci drutu towarzyszą wytwarzanym produktom z podobnymi materiałami odniesienia. Jeśli są nieobecne, kierują się danymi z podręcznika „Zasady projektowania urządzeń elektrycznych” lub obliczają przekrój kabla.

Jednak konsumenci są często reasekurowani i nie wybierają minimalnego dopuszczalnego przekroju, ale większy krok. Tak więc, na przykład, przy zakupie kabla miedzianego dla linii o mocy 5 kW, wybierz przekrój przewodów 6 mm 2, gdy zgodnie z tabelą wystarczą 4 mm 2 .

Tabela referencyjna przedstawiona w PUE pozwala wybrać wymagany przekrój z zakresu standardowego dla różnych warunków pracy kabla miedzianego

Jest to uzasadnione z następujących powodów:

  • Dłuższa praca grubego kabla, który rzadko podlega maksymalnemu dopuszczalnemu obciążeniu przekroju. Ponowne ułożenie okablowania nie jest łatwym i kosztownym zadaniem, zwłaszcza jeśli w pomieszczeniu dokonano napraw.
  • Rezerwa przepustowości pozwala na bezproblemowe połączenie się z nową siecią urządzeń elektrycznych. Tak więc w kuchni można dodać dodatkową zamrażarkę lub przenieść pralkę z łazienki.
  • Pierwsze uruchomienie urządzeń zawierających silniki elektryczne daje silne prądy rozruchowe. W tym przypadku występuje spadek napięcia, który wyraża się nie tylko w błysku lamp oświetleniowych, ale może również prowadzić do awarii elektronicznej części komputera, klimatyzatora lub pralki. Im grubszy kabel, tym mniejszy skok napięcia.

Niestety na rynku jest wiele kabli, które nie są wykonane zgodnie z GOST, ale zgodnie z wymaganiami różnych specyfikacji technicznych.

Często przekrój ich żył nie spełnia wymagań lub są wykonane z materiału przewodzącego o większej odporności niż oczekiwano. Dlatego rzeczywista maksymalna moc, przy której występuje dopuszczalne ogrzewanie kabla, jest mniejsza niż w tabelach normatywnych.

To zdjęcie pokazuje różnice między kablami wykonanymi zgodnie z GOST (po lewej) i zgodnie ze specyfikacjami (po prawej). Różnica w przekroju żył i szczelność materiału izolacyjnego

Oblicz ocenę przełącznika, aby zabezpieczyć kabel

Automat zainstalowany w panelu powinien zapewnić odłączenie linii, gdy moc wyjściowa prądu jest poza zakresem dozwolonym dla kabla elektrycznego. Dlatego w przypadku przełącznika konieczne jest obliczenie maksymalnej dopuszczalnej oceny.

Zgodnie z PUE, dopuszczalne obciążenie ciągłe kabli miedzianych układanych w kanałach lub drogą powietrzną (na przykład powyżej rozciągniętego sufitu) pochodzi z powyższej tabeli. Wartości te są przeznaczone do sytuacji awaryjnych, gdy występuje przeciążenie zasilania.

Niektóre problemy zaczynają się przy korelowaniu mocy znamionowej przełącznika z długotrwałym dopuszczalnym prądem, jeśli jest to wykonane zgodnie z obecnym GOST R 50571.4.43-2012.

Podano fragment klauzuli 433.1 GOST R 50571.4.43-2012. W formule „2” wystąpiła nieścisłość, a dla poprawnego zrozumienia definicji zmiennej In należy uwzględnić dodatek „1”.

Po pierwsze, interpretacja zmiennej I n jako mocy nominalnej wprowadza w błąd, jeśli nie zwrócisz uwagi na załącznik „1” do tego punktu GOST. Po drugie, w formule „2” pojawia się literówka: współczynnik 1, 45 został dodany niepoprawnie, a fakt ten jest stwierdzany przez wielu ekspertów.

Zgodnie z punktem 8.6.2.1. GOST R 50345-2010 dla przełączników domowych o wartościach znamionowych do 63 A, czas warunkowy wynosi 1 godzinę. Ustawiony prąd wyzwalający jest równy wartości nominalnej pomnożonej przez współczynnik 1, 45.

Tak więc, zgodnie z pierwszą i zmodyfikowaną drugą formułą, prąd znamionowy przełącznika należy obliczyć za pomocą następującego wzoru:

I n <= i z / 1, 45

Gdzie

  • I n jest prądem znamionowym automatu;
  • I Z - długi dopuszczalny prąd kabla.

Przeprowadzimy obliczenia wartości znamionowych przełączników dla standardowych odcinków kabli z połączeniem jednofazowym z dwoma przewodami miedzianymi (220 V). Aby to zrobić, dzielimy długoterminowy dopuszczalny prąd (podczas układania w powietrzu) przez współczynnik wyzwalania 1, 45.

Wybierz automat, aby jego nominał był mniejszy niż ta wartość:

  • Sekcja 1.5 mm 2 : 19 / 1.45 = 13.1. Ocena: 13 A;
  • Sekcja 2.5 mm 2 : 27 / 1.45 = 18.6. Ocena: 16 A;
  • Przekrój 4, 0 mm 2 : 38 / 1, 45 = 26, 2. Ocena: 25 A;
  • Sekcja 6.0 mm 2 : 50 / 1.45 = 34, 5. Ocena: 32 A;
  • Sekcja 10, 0 mm 2 : 70 / 1, 45 = 48, 3. Ocena: 40 A;
  • Sekcja 16, 0 mm 2 : 90 / 1, 45 = 62, 1. Ocena: 50 A;
  • Sekcja 25, 0 mm 2 : 115 / 1, 45 = 79, 3. Ocena: 63 A.

Wyłączniki 13A są rzadko dostępne na rynku, więc częściej używa się urządzeń o pojemności znamionowej 10A.

Kable na bazie aluminium są obecnie rzadko używane w instalacji okablowania wewnętrznego. Dla nich również istnieje tabela, która pozwala wybrać sekcję dla ładunku

Podobnie w przypadku kabli aluminiowych obliczamy wartości automatów:

  • Sekcja 2.5 mm 2 : 21 / 1.45 = 14.5. Ocena: 10 lub 13 A;
  • Przekrój 4, 0 mm 2 : 29 / 1, 45 = 20, 0. Ocena: 16 lub 20 A;
  • Sekcja 6.0 mm 2 : 38 / 1.45 = 26.2. Ocena: 25 A;
  • Sekcja 10, 0 mm 2 : 55 / 1, 45 = 37, 9. Ocena: 32 A;
  • Sekcja 16, 0 mm 2 : 70 / 1, 45 = 48, 3. Ocena: 40 A;
  • Sekcja 25, 0 mm 2 : 90 / 1, 45 = 62, 1. Nominał: 50 A.
  • Sekcja 35, 0 mm 2 : 105 / 1, 45 = 72, 4. Ocena: 63 A.

Jeśli producent kabli zasilających deklaruje inną zależność dopuszczalnej mocy na polu przekroju poprzecznego, konieczne jest ponowne obliczenie wartości przełączników.

Formuły mocy w stosunku do mocy dla sieci jednofazowych i trójfazowych są różne. Wiele osób, które mają urządzenia o mocy 380 woltów, myli się na tym etapie.

Jak określić parametry techniczne wyłącznika na szczegółowo opisanym tutaj oznaczeniu. Zalecamy zapoznanie się z materiałem informacyjnym.

Zapobieganie przeciążeniom w pracy konsumenckiej

Czasami na linii instalowany jest automat o mocy nominalnej znacznie niższej niż to konieczne, aby zagwarantować zachowanie wydajności kabla elektrycznego.

Zaleca się obniżenie wartości znamionowej wyłącznika, jeśli całkowita moc wszystkich urządzeń w obwodzie jest znacznie mniejsza niż wytrzymałość kabla. Dzieje się tak, jeśli ze względów bezpieczeństwa niektóre urządzenia zostały usunięte z linii po okablowaniu.

Następnie zmniejszenie mocy nominalnej maszyny jest uzasadnione z punktu widzenia jej szybszej reakcji na występujące przeciążenie.

Na przykład, gdy łożysko silnika jest zakleszczone, prąd w uzwojeniu gwałtownie wzrasta, ale nie do wartości zwarcia. Jeśli maszyna zareaguje szybko, uzwojenie nie będzie miało czasu na stopienie, co pozwoli zaoszczędzić silnik na kosztownej procedurze przewijania.

Wykorzystaj również wartość nominalną mniejszą niż obliczona z powodu poważnych ograniczeń dla każdego łańcucha. Na przykład dla sieci jednofazowej przełącznik 32 A jest zainstalowany przy wejściu do mieszkania z kuchenką elektryczną, co daje 32 * 1, 13 * 220 = 8, 0 kW dopuszczalnej mocy. Załóżmy, że podczas układu mieszkania ustawiono 3 linie z instalacją automatu grupowego 25 A.

Jeśli liczba maszyn grupowych zainstalowanych w centrali jest duża, muszą być one podpisane i ponumerowane. W przeciwnym razie możesz się pomylić

Załóżmy, że na jednej z linii następuje powolny wzrost obciążenia. Gdy pobór mocy osiągnie wartość równą gwarantowanemu wyłączeniu przełącznika grupowego, tylko pozostałe dwie sekcje będą miały (32 - 25) * 1, 45 * 220 = 2, 2 kW.

Jest to bardzo małe w stosunku do całkowitego zużycia. W tym schemacie automat wejściowy panelu dystrybucyjnego będzie częściej odłączany niż urządzenia na liniach.

Dlatego, aby zachować zasadę selektywności, należy umieścić przełączniki o wartościach nominalnych 20 lub 16 amperów na wykresach. Następnie, przy takim samym braku równowagi zużycia energii, pozostałe dwa łącza będą stanowić łącznie 3, 8 lub 5, 1 kW, co jest dopuszczalne.

Rozważ możliwość zainstalowania przełącznika o wartości 20A na przykładzie oddzielnej linii dedykowanej kuchni.

Następujące urządzenia elektryczne są podłączone do niego i mogą być jednocześnie włączone:

  • Lodówka o mocy znamionowej 400 W i prądzie rozruchowym 1, 2 kW;
  • Dwie zamrażarki, 200 W;
  • Piekarnik, moc 3, 5 kW;
  • Podczas obsługi piekarnika elektrycznego można dodatkowo włączyć tylko jedno urządzenie, z których najpotężniejszym jest czajnik elektryczny zużywający 2, 0 kW.

Dwudziestoamperowa maszyna pozwala na ponad godzinę przejścia prądu o mocy 20 * 220 * 1, 13 = 5, 0 kW. Gwarantowane wyłączenie w czasie krótszym niż jedna godzina nastąpi, gdy prąd przejdzie w 20 * 220 * 1, 45 = 6, 4 kW.

W kuchni stałe połączenie elektryczne powinno znajdować się w urządzeniu chłodniczym i piecu. Jeśli istnieje ryzyko przekroczenia prądu, jednoczesne działanie innych urządzeń można wyeliminować, przypisując im tylko dwa gniazda.

W tym samym czasie włączając piekarnik i czajnik elektryczny, całkowita moc wyniesie 5, 5 kW lub 1, 25 części nominalnej mocy maszyny. Ponieważ czajnik nie działa długo, nie wyłączy się. Jeśli w tym momencie uruchomi się lodówka i obie zamrażarki, moc wyniesie 6, 3 kW lub 1, 43 części nominalnej.

Ta wartość jest już bliska gwarantowanego parametru podróży. Prawdopodobieństwo takiej sytuacji jest jednak bardzo małe, a czas trwania będzie nieznaczny, ponieważ czas pracy silników i czajnika jest niewielki.

Prąd rozruchowy powstający na początku lodówki, nawet łącznie ze wszystkimi działającymi urządzeniami, nie wystarczy do wyzwolenia wyzwalacza elektromagnetycznego. Zatem w danych warunkach możliwe jest użycie automatu przy 20 A.

Jedynym zastrzeżeniem jest możliwość zwiększenia napięcia do 230 V, co dopuszczają dokumenty regulacyjne. W szczególności GOST 29322-2014 (IEC 60038: 2009) definiuje standardowe napięcie 230 V z możliwością użycia 220 V.

Teraz energia elektryczna jest dostarczana do większości sieci o napięciu 220 V. Jeśli bieżący parametr zostanie doprowadzony do międzynarodowego standardu 230 V, to wartości znamionowe mogą zostać przeliczone zgodnie z tą wartością.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Przełącznik urządzenia. Wybór automatu wejściowego w zależności od podłączonej mocy. Zasady dystrybucji zasilania:

Wybór przełącznika przepustowości kabla:

Obliczenie prądu znamionowego wyłącznika jest zadaniem złożonym, dla którego rozwiązania należy wziąć pod uwagę wiele warunków. Komfort obsługi i bezpieczeństwo lokalnej sieci energetycznej zależy od zainstalowanej maszyny.

W przypadku wątpliwości co do możliwości dokonania właściwego wyboru należy skontaktować się z doświadczonym elektrykiem.

Napisz komentarze w polu poniżej. Opowiedz nam o swoich własnych doświadczeniach w doborze wyłączników. Udostępnij przydatne informacje i zdjęcia na temat artykułu, zadawaj pytania.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Elektryk